誰かがこのマイクロコントローラADCインターフェイスを説明できますか(ソーラーパネル電圧を読み取るため)。


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TIDA-00121にある回路の機能を理解しようとしています(ここからデザインファイルをダウンロードできます)。 マイクロコントローラーインターフェース

ソーラーパネル接続

これは、PVが直接グラウンドに接続されていないという事実に関係していると思います(ソーラーパネルの電圧が低すぎて逆電流がパネルに流れないようにすると、逆電流MOSFETがオフになることがあります)。

ソースコードからの)伝達関数については、マイクロコントローラー側の電圧は次のようになります。

V = 0.086045Pv-0.14718475V(PVはパネル電圧)。

これは、Vref = 2.39,10ビットADCとソースコード方程式から抽出されました。

パネル電圧= 36.83 * PV-63

ソースコードから私の仮定を確認するには:

バッテリー電圧= BV * 52.44

バッテリー分圧器のマイクロコントローラー側の電圧に屈する:

分圧比であるV = 0.122BV(14K / 100Kネットワーク)

質問は:

  1. PNPトランジスタネットワークの役割は何ですか?
  2. マイクロコントローラ側の電圧の伝達関数を計算する方法は?

どうもありがとうございました。

回答:


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PNPトランジスタネットワークの役割は何ですか?

ここに画像の説明を入力してください

これは、差動電圧/電流コンバータとそれに続く負荷(R34およびR35)です。P +とP-の間の電圧は、R31の両端の電圧を設定します。これ(マイナス0.7ボルト)はR33の両端に電圧を設定し、コレクターから電流を流出させます(コレクターの負荷にほとんど関係ありません)。

R33、R34、およびR35の値を考えると、R33に設定された電圧はすべてR35に表示されますが、3:1に減少します。

重要なことに、この電圧はグラウンド基準であり、ADCが意味を理解するのに適しています。したがって、レベルシフトが関係しています。


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最後のポイントは、単純な抵抗分割器よりも大きな利点ですか?
アーセナル

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「アーセナル」は、「フローティング」電圧を測定し、グランド基準の測定信号を生成する機能が、グランド基準のADCに不可欠です。もちろん、P +とP-の両方をポットダウンし、2つのADCを使用して測定してから、デジタル的に減算することもできます。
Andy別名

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もう1つの利点は、P + / P-に大きな過電圧が発生した場合、トランジスタが飽和し、ADCが過電圧によって損傷しないことです。
pgvoorhees

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@fhlb MOSFETは常にPVを接地する必要がありますか。自力で接地していない場合は、PVを測定することが重要ですか。
Andy別名

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PV電圧が低すぎ、P +が負荷の上部レールに接続されている場合、P-は0ボルトより高くなければならないため、ダイオードは導通できません。
Andy別名

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私はまだこの回路を使用する目的で混乱しています。Mosfetの内部ダイオード(Q1)の接続は、ソーラーパネルの接地と同じだと思いました(電圧の読み取りは、パネルの電圧からQ1のダイオードの電圧降下を引いたものに等しくなります)。

これは、システムが動作している場合にも当てはまりますが、システムが離れて動作しているわけではありません。


システムをリバースエンジニアリングして、差分測定が必要になるプロセスを説明する私の試み。

このシステムは、高電力レベルで高効率になるように明確に設計されているため、電力経路内のすべてのスイッチングデバイスはNチャネルMOSFETであり、効率の低いダイオードとPチャネルMOSFETは避けられます。

ブロック図は、パネルとバッテリー間のバックコンバーターを示しています。http://www.ti.com/diagrams/rd/schematic_tida-00121_20140129112304.jpg。この降圧型コンバータは、Q2、Q3、およびL1で形成されているようです。

この問題は、パネル電圧がバッテリー電圧を下回った場合、Q2のボディダイオードが原因で、バックコンバーターはバックフィードを防止できません。このバックフィードはブロックする必要があります。

もちろん、ダイオードまたはP-fetを使用してバックフィードを防止することもできますが、前述のとおり、これらは非効率的です。ハイサイドでN-Fetを使用することもできますが、そのためにはハイサイドドライバチップが必要になります。そこで彼らは、ローサイドでN-mosfetを使用してバックフィードをブロックすることを決定しました(Q1)。

Q1をオフにすると、バックフィードをブロックできますが、パネルが接地されなくなったことを意味します。通常の動作中、P-はアースにありますが、光の不足によりシステムが「オフ」になると、P-はアースより高くなることがあります。システムがオフになっているときにパネル電圧を監視できることは、依然として潜在的に有用です。

したがって、差動回路は、最初に差動電圧を電流に変換し、次にその電流をシングルエンド電圧に変換して戻すことによって、パネル電圧を読み取るために使用されます。


Q1がオフの場合、P-ネットはフローティングではなく、Q1の内部ダイオードによってグランドに接続されます。P +は、パネル電圧からダイオード電圧降下を差し引いたものに等しくなります。P +に直接接続された単純な分圧器ネットワークは、常にパネルの電圧を読み取るのに十分ではありませんか?当然のことながら、Q1がオフになると、ソフトウェアはその電圧降下を追加する必要があります。これは紛らわしいです!
ラッチアップ

P1は、Q1のボディダイオードのためにグラウンドより大幅に低くすることはできませんが、Q1をオフにすると、パネル電圧が十分に低い場合、グラウンドより高くなる可能性があります。
Peter Green
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